斩波电路

湖 南 省 技 工 学 校

理 论 教 学 教 案

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学 科 检查 签字 课题 教 学 目 的 教 学 重 点 教 学 难 点 主要 教学 方法 教 具 挂 图 教学 环节 时间 分配 教 学 后 记 变频 调速 日期 执行记录 星期 班级 节次 课 的 类 型 斩波电路 复习 掌握降压斩波电路与升压斩波电路的工作原理及对应波形图。 降压斩波电路与升压斩波电路的工作原理及对应波形图。 降压斩波电路与升压斩波电路的工作原理及对应波形图。 借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学 无 1、组织教学时间 2、复习导入时间 5、作业布置时间 2 8 5 3、讲授新课时间 4、归纳小结时间 70 5 注：教案首页，教案用纸由学校另行准备 湖南省劳动厅编制

[复习导入] 通过电力电子器件的开关作用，将恒定直流电压变为可调直流电压或将变化的直流电压变换为恒定的直流电压的电力电子电路，称为直流斩波电路，相应的装置称为斩波器。 一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。 斩波电路的基本原理 在斩波电路中，输入电压是固定不变的，通过调节开关的开通时间与关断时间，即调节占空比，即可控制输出电压的平均值 [讲授新课] 改变负载端输出电压有3种调制方法： 1．脉宽调制(PWM)：开关周期Ts保持不变，改变开关管导通时间ton。 2．脉频调制：开关管导通时间ton保持不变，改变开关周期Ts。 3. 混合调制：改变开关管导通时间ton，同时也改变开关周期Ts。 直流-直流变换器有两种不同的工作模式： 1、电感电流连续模式 2、电感电流断续模式。 在不同的情况下，变换器可能工作在不同的模式。因此，设计变换器和它的控制器参数时，应该考虑这两种不同的工作模式的特性。 一、降压斩波电路 （一）工作原理 t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升。 t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。 通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。 （二）数量关系 1、负载电流连续时 负载电压平均值： tontonUEEEo tontoffT益阳高级技工学校

ton——V通的时间 toff——V断的时间 a--导通占空比 负载电流平均值： UoEMI oR2、负载电流断续的情况 输出电压平均值为 tE(Ttontx)EMtontx Uoon1mETT 同样可以从能量传递关系出发进行的推导：由于L为无穷大，故负载电流维持为Io不变 一周期中忽略损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等。 二、升压斩波电路 （一）工作原理 假设L和C值很大。V处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定I1，电容C向负载R供电，输出电压Uo恒定。V处于断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。 （二）数量关系 设V通态的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为 设V断态的时间为toff，则此期间电感L释放能量为 稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等： UoEI1toffEI1ton EI1ton(UoE)I1toff化简得： tontoffTUEEo tofftoff EI1UoIo 益阳高级技工学校

如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R消耗，即： 输出电流的平均值为： Uo1EIo RR电源电流的平均值为： Uo1EII1o E2R [归纳小结] 1、降压斩波电路。 2、升压斩波电路。 [布置作业] 复习本次课知识。 [课后预习] 脉宽调制技术

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